[发明专利]一种基于不均匀沉降的抗疲劳沥青路面

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路沥青路面结构，特别涉及一种适用于不均匀沉降的抗疲劳沥青公路路面。 

背景技术

为了满足路面的长期使用要求，抗疲劳沥青路面结构在全世界范围内得到推广。美国地沥青协会认为全厚式沥青路面以及将高强沥青混凝土铺筑在级配碎石上可以增加路面的疲劳寿命，并将路面可能的破坏限制在沥青路面的表层中。现在普遍认为，连续配筋混凝土加沥青混凝土是永久性沥青路面的典型结构。

20世纪80年代以来，我国公路事业的发展极为迅速。在我国的公路尤其是高速公路建设中，对路基的要求也在不断提高。路基应该保证密实、均匀、稳定，但由于地质条件、气候水文条件和施工技术等因素的不确定性，路基在公路设计使用寿命内很有可能发生沉降（包括均匀沉降和不均匀沉降）。不均匀沉降在路面结构中产生的附加应力和较高的交通荷载的共同作用，容易造成裂缝、沉陷、翻浆等严重的路面结构破坏。

我国的路面设计规范（例如《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006））大多只考虑交通荷载的影响，对路基不均匀沉降的影响考虑较少。关于基于不均匀沉降的抗疲劳沥青路面结构的研究还不多见。

发明内容

本发明是针对上述现有技术领域存在的缺失，提供了一种适用于不均匀沉降地区的抗疲劳沥青路面典型结构，以解决抗疲劳沥青路面的路基出现不均匀沉降时路面结构破坏的问题，达到在设计使用寿命内不发生结构破坏的目的。

本发明提供如下技术方案：

一种基于不均匀沉降的抗疲劳沥青路面，其特征在于包括沥青面层，抗疲劳，基层和底基层，所述沥青面层包括表面层，中面层及下面层，所述表面层位于所述沥青路面的上表面，所述中面层铺设于所述表面层下方，所述下面层铺设于所述中面层下方，所述表面层，中间层及下面层之间喷洒黏层油，所述抗疲劳层铺设于所述下面层下方，抗疲劳层和下面层之间喷洒黏层油，所述基层铺设于所述抗疲劳层下方，基层和抗疲劳层之间喷洒透层油，所述底基层铺设于所述基层下方，所述底基层铺设于地面的路基之上，所述表面层采用SMA-13层，所述中面层采用Superpave-20层，所述下面层采用Superpave-25层，所述抗疲劳层采用Superpave-12.5层，基层采用级配碎石层，底基层采用水泥稳定碎石层，所述水泥稳定碎石层中的碎石的最大粒径不大于31.5mm，并采用骨架密实结构，水泥采用标号为42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，要求初凝时间大于3h，终凝时间大于6h，水泥用量为4%～4.5%。

进一步地，所述沥青面层的表面层为4cm的SMA-13，其中SMA-13为沥青玛蹄脂碎石混合料，最大公称粒径为13mm，间断级配；所述沥青面层的中面层采用6cm的Superpave-20材料，最大公称粒径为20mm；所述沥青面层的下面层为8cm的Superpave-25材料，最大公称粒径为25mm。

进一步地，面层和基层之间的抗疲劳层，采用4～6cm的沥青混合料，为Superpave-12.5材料，最大公称粒径为12.5mm，控制沥青含量为最佳含量+0.2%。

进一步地，所述基层采用20cm厚的级配碎石，所述底基层为20～30cm厚的水泥稳定碎石，其中水泥稳定碎石的弹性模量控制在1500MPa～2000MPa之间。

进一步地，所述底基层的水泥稳定碎石层的碎石级配为：尺寸为31.5mm的方孔筛，碎石通过率为100%，尺寸为19mm的方孔筛，碎石通过率为80.7%，尺寸为9.5mm的方孔筛，碎石通过率为52.6%，尺寸为4.75mm的方孔筛，碎石通过率为30.2%，尺寸为2.36mm的方孔筛，碎石通过率为19.6%，尺寸为0.6mm的方孔筛，碎石通过率为11.4%，尺寸为0.075mm的方孔筛，碎石通过率为2.8%。

本发明的有益效果是：本发明是一种适用于易发生不均匀沉降地区（例如软土地区）的路面结构，高模量水泥稳定碎石层可以有效缓解不均匀沉降对路面造成的附加应力的影响，减少路面裂缝的发生。硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥可以保证稳定效果，采用强度等级较高的水泥可适当提高该层的强度和模量，骨架密实结构的选用使得该层具有更好的力学性能。级配碎石层可以起到很好的应力吸收的作用，进一步减少沥青路面的反射裂缝。Superpave-12.5柔性抗疲劳层具有一定的抗剪性能，并且进一步减少和抑制面层反射裂缝的发生。本发明的沥青面层设计，在保证路面平整、稳定、耐磨、抗滑的前提下，减少行车荷载对路面基层和路基的影响。

附图说明

以下将结合附图1对本发明所述的基于不均匀沉降的抗疲劳沥青路面进行详细说明。